21. augustil 1957, täpselt 60 aastat tagasi, lasti Baikonuri kosmodroomilt edukalt välja maailma esimene mandritevaheline ballistiline rakett (ICBM) R-7. See Nõukogude rakett oli esimene mandritevaheline ballistiline rakett, mida edukalt katsetati ja mis toimetas lõhkepea mandritevahelisse raketti. R-7, mida nimetati ka "seitsmeks" (GRAU indeks-8K71), oli kaheastmeline ICBM, mille eemaldatav lõhkepea kaalus 3 tonni ja lennuulatus 8 tuhat kilomeetrit.
Hiljem, 20. jaanuarist 1960 kuni 1968. aasta lõpuni oli NSV Liidu strateegiliste raketivägede käsutuses selle raketi modifikatsioon nimega R -7A (GRAU indeks - 8K74), mille lennuulatus oli 9,5 tuhat kilomeetrit.. NATO riikides oli see rakett tuntud kui SS-6 Sapwood. Sellest Nõukogude raketist sai mitte ainult hirmus relv, vaid ka oluline verstapost Vene kosmonautikas, saades aluseks kosmoseaparaatide ja laevade, sealhulgas mehitatud, kosmosesse laskmiseks mõeldud kanderakettide loomisele. Selle raketi panus kosmoseuuringutesse on tohutu: paljud kunstlikud maasatelliidid saadeti kosmosesse R-7 kanderakettidega, alustades esimestest, ja esimene mees lendas kosmosesse.
R-7 raketi loomise ajalugu
R -7 ICBM loomise ajalugu sai alguse ammu enne selle esimest käivitamist - 1940ndate lõpus ja 1950ndate alguses. Sel perioodil selgus üheastmeliste ballistiliste rakettide R-1, R-2, R-3 ja R-5 väljatöötamise tulemustest, mida juhtis väljapaistev Nõukogude disainer Sergei Pavlovitš Korolev. tulevikku, et jõuda potentsiaalse vaenlase territooriumile, oluliselt võimsamale komposiit -mitmeastmelisele raketile, mille loomise ideed väljendas varem kuulus vene kosmonautikateoreetik Konstantin Tsiolkovsky.
Veel 1947. aastal organiseeris Mihhail Tihhonravov Suurtükiväe Teadusuuringute Instituudis eraldi rühma, mis hakkas läbi viima süstemaatilisi uuringuid komposiit- (mitmeastmeliste) ballistiliste rakettide väljatöötamise võimaluste kohta. Olles uurinud selle rühma saadud tulemusi, otsustas Korolev teostada võimsa mitmeastmelise raketi eelprojekti. Esialgsed uuringud ICBMide arendamise kohta algasid 1950. aastal: 4. detsembril 1950 viidi NSV Liidu Ministrite Nõukogu määrusega läbi põhjalik otsingu- ja arendustöö teemal „Uuring erinevate väljavaadete loomise kohta tüüpi RDD-d, mille lennuulatus on 5-10 tuhat kilomeetrit ja lõhkepea kaal 1 kuni 10 tonni. … Ja 20. mail 1954 anti välja teine valitsuse määrus, mis seadis ametlikult OKB-1 ette ülesandeks töötada välja ballistiline rakett, mis võiks kanda termotuumalaengu mandritevahelises vahemikus.
Raketile R-7 loodi paralleelselt OKB-456 uued võimsad mootorid, tööd juhendas Valentin Glushko. Raketi juhtimissüsteemi kujundasid Nikolai Pilyugin ja Boris Petrov, stardikompleksi kujundas Vladimir Barmin. Töösse kaasati ka mitmeid teisi organisatsioone. Samal ajal tõstis riik esile mandritevaheliste ballistiliste rakettide uue katsepaiga rajamise. Veebruaris 1955 anti välja teine NSV Liidu valitsuse määrus katsepaiga ehitamise alguse kohta, mis sai kaitseministeeriumi viiendaks uurimis- ja katsekohaks (NIIP-5). Polügoon otsustati ehitada Baikonuri küla ja Tyura-Tam ristmiku (Kasahstan) piirkonda, hiljem läks see ajalukku ja on tänaseni tuntud täpselt kui Baikonur. Kosmodroom ehitati väga salajase rajatisena; uute rakettide R-7 stardikompleks valmis 1957. aasta aprillis.
Raketi R-7 projekteerimine valmis 1954. aasta juulis ja juba sama aasta 20. novembril sai raketi ehituse NSV Liidu Ministrite Nõukogu ametlikult heaks. 1957. aasta alguseks oli esimene Nõukogude mandritevaheline ballistiline rakett katsetamiseks valmis. Alates mai keskpaigast 1957 viidi läbi uue raketi esimene katseseeria, mis näitas selle konstruktsioonis tõsiseid vigu. 15. mail 1957 viidi läbi R-7 ICBM esimene käivitamine. Visuaalsete vaatluste kohaselt kulges raketi lend normaalselt, kuid siis muutusid mootoriruumi heitgaaside leegis muutused sabaruumis. Hiljem, pärast telemeetria töötlemist, leiti, et ühes külgplokis puhkes tulekahju. Pärast 98 sekundit kontrollitud lendu tõukejõu kadumise tõttu eraldati see üksus, misjärel järgnes käsk raketimootorid välja lülitada. Õnnetuse põhjuseks oli kütusetoru leke.
Järgmine käivitamine, mis oli kavandatud 11. juunil 1957, ei toimunud keskseadme mootorite rikke tõttu. Mitmed raketimootorite käivitamise katsed ei toonud kaasa midagi, misjärel andis automaatika hädaseiskamise käsu. Katse juhtkond otsustas kütuse tühjendada ja R-7 ICBM stardipaigast eemaldada. 12. juulil 1957 suutis R-7 rakett õhku tõusta, kuid 33-sekundilise lennu stabiilsuse kadumisel hakkas rakett määratud lennutrajektoorilt kõrvale kalduma. Seekord oli õnnetuse põhjuseks integraatori juhtimissignaali ahelate korpuse lühis piki pöörlemis- ja sammukanalit.
Alles uue raketi neljas start, mis toimus 21. augustil 1957, tunnistati edukaks, rakett suutis esmakordselt sihtpiirkonda jõuda. Rakett käivitati Baikonurist, töötati välja trajektoori aktiivne lõik, mille järel raketi pea tabas Kamtšatka poolsaare (Kura raketilaske) ruutu. Kuid isegi sellel neljandal käivitamisel ei olnud kõik sujuv. Stardi peamine puudus oli raketi pea hävitamine atmosfääri tihedates kihtides selle trajektoori laskuval osal. Telemeetriline side raketiga katkes 15-20 sekundit enne eeldatavat Maa pinnale jõudmise aega. R-7 raketi lõhkepea langenud konstruktsioonielementide analüüs võimaldas tuvastada, et hävitamine algas lõhkepea otsast, ja samal ajal selgitada selle kuumakindla katte ülekande ulatust. Saadud teave võimaldas raketi lõhkepea dokumentatsiooni lõplikult vormistada, selgitada välja tugevuse ja konstruktsiooni arvutused, paigutuse ning ka järgmise raketi jaoks võimalikult kiiresti uue raketi valmistada. Samal ajal ilmusid 27. augustil 1957 Nõukogude ajakirjanduses uudised ülipikamaa mitmeastmelise raketi edukast katsetamisest Nõukogude Liidus.
Esimese Nõukogude ICBM R-7 lennu positiivsed tulemused trajektoori aktiivsel lõigul võimaldasid selle raketi abil inimkonna ajaloo esimesed kunstlikud maasatelliidid välja saata sama aasta 4. oktoobril ja 3. novembril. Algselt lahingraketina loodud R-7 omas vajalikke energiavõimalusi, mis võimaldasid seda kasutada märkimisväärse koguse kasulikku koormust kosmosesse (maa-lähedasele orbiidile) viimiseks, mida näitas selgelt ka raketi käivitamine. esimesed Nõukogude Liidu satelliidid.
R-7 ICBM kuue katse käivitamise tulemuste põhjal muudeti selle lõhkepead oluliselt (tegelikult asendati see uuega), muudeti lõhkepeade eraldussüsteemi ja kasutati ka telemeetria süsteemi piluantenne. 29. märtsil 1958 toimus esimene start, mis õnnestus täielikult (raketi pea jõudis sihtmärgini hävitamata). Samal ajal jätkusid aastatel 1958 ja 1959 raketi lennukatsetused, mille tulemuste kohaselt tehti kõik uued konstruktsiooni muudatused. Selle tulemusena võeti NSV Liidu Ministrite Nõukogu ja NLKP Keskkomitee 20. jaanuari 1960. aasta resolutsiooniga nr 192-20 R-7 ametlikult kasutusele.
Raketi disain R-7
Mandritevaheline ballistiline rakett R-7, mis loodi OKB-1 peadisaineri Sergei Pavlovitš Korolevi (peadisainer Sergei Sergejevitš Krjukov) juhtimisel, ehitati niinimetatud "partii" skeemi järgi. Raketi esimene etapp koosnes 4 külgplokist, millest igaühe pikkus oli 19 meetrit ja maksimaalne läbimõõt 3 meetrit. Külgplokid paiknesid sümmeetriliselt ümber keskse ploki (raketi teine etapp) ja olid sellega ühendatud toiteühenduste alumise ja ülemise rihmaga. Rakettplokkide disain oli sama. Igaüks neist koosnes tugikoonusest, jõurõngast, kütusepaakidest, sabaruumist ja tõukejõusüsteemist. Kõik üksused olid varustatud RD-107 rakettmootoritega, millel oli pumpamissüsteem kütusekomponentide varustamiseks. See mootor ehitati avatud vooluringi ja sisaldas 6 põlemiskambrit. Sel juhul kasutati juhtkambritena kahte kambrit. Rakettmootor RD-107 arendas maapinnal 82-tonnise tõukejõu.
Raketi teine etapp (keskplokk) hõlmas instrumentide sektsiooni, kütuse- ja oksüdeerimismahutit, jõurõngast, sabaruumi, peamasinat ja 4 rooliseadet. Teisel etapil paigutati ZhRE-108, mis oli disainilt sarnane RD-107-ga, kuid erines suure hulga roolikambrite poolest. See mootor arendas maapinnal 75 tonni tõukejõudu. See lülitati sisse samaaegselt esimese astme mootoritega (isegi käivitamise hetkel) ja töötas vastavalt kauem kui esimese astme vedelkütuse mootor. Esimese ja teise etapi kõik olemasolevad mootorid käivitati kohe alguses, sest raketi loojad ei olnud sel ajal kindlad teise astme mootorite usaldusväärse süttimise võimalikkuses suurel kõrgusel.. Sarnase probleemiga seisid siis silmitsi Ameerika disainerid, kes töötasid oma Atlase ICBM -ide kallal.
LPRE RD-107 Moskva kosmonautika mälestusmuuseumis
Esimese Nõukogude ICBM R-7 kõik mootorid kasutasid kahekomponendilist kütust: kütus-petrooleum T-1, oksüdeerija-vedel hapnik. Rakettmootorite turbopumpasõlmede juhtimiseks kasutati vesinikperoksiidi katalüütilise lagunemise käigus gaasigeneraatoris tekkinud kuuma gaasi ja mahutite survestamiseks survestatud lämmastikku. Raketilennu etteantud vahemiku tagamiseks pandi sellele automaatne süsteem mootorite töörežiimide reguleerimiseks, samuti paakide sünkroonse tühjendamise süsteem (SOB), mis võimaldas vähendada garanteeritud kütusevarustust.. Raketi R-7 konstruktsioon ja paigutus tagasid kõigi mootorite käivitamise stardiajal spetsiaalsete pürosüütelülitite abil, need paigutati igasse 32 põlemiskambrisse. Selle raketi tiibrakettmootoreid eristasid oma aja kohta väga kõrged energia- ja massiomadused ning nad eristasid neid ka kõrge töökindluse poolest.
Ühendati mandritevahelise ballistilise raketi R-7 juhtimissüsteem. Autonoomne alamsüsteem vastutas masskeskme nurga stabiliseerimise ja stabiliseerimise eest, kui rakett oli trajektoori aktiivsel jalal. Ja raadiotehnika alamsüsteem vastutas massikeskme külgsuunalise liikumise korrigeerimise eest trajektoori aktiivse lõigu viimases etapis ja käskluse mootorite väljalülitamiseks. Raketijuhtimissüsteemi täitevorganid olid õhuroolid ja roolimootorite pöördkambrid.
Raketi R-7 väärtus kosmose vallutamisel
R-7, mida paljud nimetasid lihtsalt "seitsmeks", sai terve Nõukogude ja Venemaal toodetud kanderakettide perekonna eellasteks. Need loodi R-7 ICBM-ide põhjal sügava ja mitmeastmelise moderniseerimisprotsessi käigus. Alates 1958. aastast kuni tänapäevani toodab kõiki R-7 perekonna rakette TsSKB-Progress (Samara).
Käivitage sõidukid, mis põhinevad R-7-l
Raketi konstruktsiooni edu ja sellest tulenevalt kõrge töökindlus koos ICBM -ide jaoks piisavalt suure võimsusega võimaldasid seda kasutada kanderaketina. Juba R-7 selles ametis töötamise ajal tuvastati mõningaid puudusi, toimus selle järkjärguline moderniseerimine, et suurendada orbiidile lastud kandevõime massi, töökindlust ja laiendada ülesannete lahendamist. rakett. Selle pere kanderaketid avasid tõepoolest kogu inimkonnale kosmoseajastu, nende abiga tehti muu hulgas:
- esimese kunstliku satelliidi laskmine Maa orbiidile;
- esimese satelliidi laskmine elusolendiga pardal Maa orbiidile (koer-kosmonaut Laika);
- esimese kosmoselaeva, mille pardal on mees, maakera orbiidile laskmine (Juri Gagarini lend).
Korolevi loodud raketi R-7 konstruktsiooni usaldusväärsus võimaldas selle põhjal välja töötada terve kanderaketi perekonna: Vostok, Voskhod, Molniya, Sojuz, Sojuz-2 ja nende erinevad modifikatsioonid. Pealegi kasutatakse tänapäeval aktiivselt uusimaid neist. Perekonna R-7 raketid on muutunud ajaloo massiivseimateks, nende stardide arv on juba umbes 2000, neid tunnustatakse ka kui üht maailma usaldusväärsemat. Praeguseks on kõik Nõukogude Liidu ja Venemaa mehitatud stardid läbi viidud selle pere kanderakette kasutades. Praegu käitavad Roskosmos ja kosmosejõud aktiivselt selle perekonna rakette Sojuz-FG ja Sojuz-2.
Gagarini "Vostok-1" duplikaat. Näitus Kaluga kosmonautika muuseumi territooriumil
